Comparando Suelos

La Tierra y Marte

Por:Héctor Andrade ®

DAA - MMXI

¿ A Quién Interesan Los Suelos ?

• A todos, porque vivimos, nos movemos y construimos sobre el suelo. Nos alimentamos directa o indirectamente del suelo y dependemos de su conservación para sobrevivir como especie.

• A los agricultores por la producción de cultivos , animales de crianza y agroindustria – comida , productos, etc

• Subsuelo interesa a geólogos y otros científicos. Compañías de petróleo, gas y minería.

• “ No critique al finquero con la boca llena…”

¿ Por Qué el Interés en Suelos Extraterrestres ?

• Saber la composición química de otros cuerpos celestes, en este caso, planetas rocosos, satélites, asteroides, cometas

• Origen y evolución de los astros en su composición, tanto sólida como en su fase líquida y gaseosa y su relación con la atmósfera.

• Información sobre el origen y destino de la tierra como planeta.

• Exploración espacial, posibles fuentes de minerales útiles y energía.

• Posibilidad de “vida” extraterrestre y otras posibles formas de vida.

Posición en el Sistema Solar

Datos básicos   Marte   La Tierra 

Tamaño: radio ecuatorial   3.397 km.   6.378 km. 

Masa Densidad Media

 6,42 x 1023 kg. 5,5 kg. /m3

 5,9 x 1024 kg.3,94 kg./m3 

Distancia media al Sol   227.940.000 km.   149.600.000 km. 

Día: período de rotación sobre su eje   24,62 horas   23,93 horas 

Año: órbita alrededor del Sol   686,98 días   365,256 días 

Temperatura media superficial   -63 º C   15 º C 

Gravedad superficial en el ecuador   3,72 m/s2   9,78 m/s2 

Atmósfera: principales componentes   Dióxido de carbono y otros   Nitrógeno, oxígeno,... 

Comparando OtrosParámetros

Compisición Interior Similar

• Núcleo sólido• Manto• Corteza• Atmósfera

Perfil Interior del Planeta – Dinámica del Manto

Suelo - Terminología

• Se denomina SUELO o “tierra” a la parte superficial de la corteza terrestre (litósfera), biológicamente activa, que se desarrolla en la superficie de las rocas emergidas por la influencia de la intemperie (atmósfera) y de los seres vivos – bacterias, etc – en un proceso que se denomina “meteorización” (weathering)

• Edafología - es una rama de la ciencia del suelo que estudia la composición y naturaleza del suelo en su relación con las plantas y el entorno que le rodea. Dentro de la edafología aparecen varias ramas teóricas y aplicadas que se relacionan en especial con la física y la química

Formación del Suelo

Desarrollo del Suelo – Horizontes

Texturas de Suelo

Triángulo de Textura

Clasificación de Suelos

Otras Características del Suelo

Estructura - la forma que adquieren los agregados (peds) o “terrones”Conforman la estructura del suelo. Puede ser migajosa, granular, prismática,Laminar, etc.

Porosidad - porcentaje total de “aire”,depende de estructura y textura. Macroporosidad – poros > 0.008 mmMicroporosidad – poros < 0.008 mm

Suelos Acidos o Alcalinos

Acidez del Suelo – conjuntamente con la humedad, determinaprincipalmente la disponibilidad de nutrientes, y la capacidaddel suelo de retener nutrientes – N, P, K, Ca, Mg y micronutrientes.Por lo general, los nutrientes están más disponibles para las plantasen un pH ligeramente ácido, pero una acidez neutral mantiene mejorla estructura del suelo y su materia orgánica

Escala de pH, en solución

Horizontes – La Tierra y Marte

Desarrollo de losSuelos en la Tierra

Análisis Superficialen Marte

Apariencia del Suelo Marciano

• El suelo marciano es extremadamente seco y parece

una arena arcillosa polvorienta, rica en hierro

• En pruebas de simulación en laboratorio sedeterminó que mezclado con agua, el suelomarciano produce buenos “ladrillos”, con unaresistencia de un poco más de la mitad delconcreto convencional

Composición del Suelo de La Tierra y Marte

La Tierra

• Apariencia: gran variedad de texturas y estructuras

• Sesquióxidos de Fe y Al• Macronutrientes: C, H, O; N,

P,K, Ca, Mg y S• Micronutientes: Fe, Mn, B,• Mo, Cu, Zn y Cl• Materia Orgánica – “humus”

Marte (superficie)

• 40 a 45% O2 por masa• Apariencia: arena gruesa rojiza,

polvorienta, rica en hierro • Roca ígnea finamente granulada• Arcillas y silicatos ricos en hierro• Sulfato de magnesio• Oxidos de Hierro (color rojizo)• Agentes Oxidantes• Hematita (magnetita) – óxidos de hierro

(flujo volcánico caliente)• Carbonatos de calcio (reacción

atmosférica de CO2 y agua• Azufre• Carece de compuestos orgánicos

complejos y actividad microbiana

Otras Características del Suelo

Tierra

• Ciclos biogeoquímicos N, P, K y C

Marte (superficie)

• Medio alcalino, pH 8 a 9 (micro laboratorio de la sonda Phoenix (2008)

• Trazas de elementos Mg, Na, K

(elementos básicos para vida)• Minerales: Si, S, Cl, Ca, Fe, Ni

Panoramas de la Superficie de Marte

• Pathfinder / Sojourner (1997)• Spirit• Opportunity

Marte – Posible formación de “capas” en paredes de cráteres

Marte – Evolución Aeólica – Dunas

Efecto Indiscutible de Agua en Movimiento - Erosión

Marte – Evolución Topográfica

Marte - Valles y CráteresMarte - Valles y Canales de Erosión

Efecto Indiscutible de Agua en Movimiento - Erosión

Tanto los suelos de la Tierra como los de Marte han sido afectados por laerosión por miles de años. Ayudada por la gravedad y la topografía, la erosiónes provocada por el movimiento de agua - líquida o hielo, aire, por cráteresde impacto y otros fenómenos.

Marte – Efecto del Hielo en Cráterde Impacto

Marte – Hielo en los Valles

Efecto Indiscutible de Agua en Movimiento - Formación

Marte – Deslave

Comparación de Casquetes Polares

POLO NORTE

MarteCO2 congelado

La TierraMartePosiblemente H2O

La Tierra

POLO SUR

Dunas en Marte

Dunas en la Tierra

Comparación de Dunas y Desiertos

Marte – excavación sonda Phoenix, 2008

Exploración del Suelo Marciano

Conclusiones y Temas de Investigación• Bajo los conceptos de estudio de suelos conocido y para propósitos prácticos,la información disponible actualmente acerca de los suelos extraterrestres es muylimitada, por razones obvias – estamos demasiado lejos de los objetivos y dedatos experimentales que nos permitan sacar conclusiones científicas.

• A pesar de que el planeta Marte presenta muchas características similares a la Tierraen cuanto a su composición de suelo y topografía, la falta de agua líquida y suscondiciones atmosféricas no permiten la producción de ningún cultivo de plantas, a menos que sea bajo ambientes controlados como “invernaderos”.

• La ausencia de actividad orgánica en el suelo no ha permitido hasta el momentoel hallazgo de “vida”, por lo menos como laconocemos.

Conclusiones y Temas de Investigación

• Se considera la necesidad de la exploración más a fondo de los componentesdel suelo marciano y su edafología a mayor profundidad – la mayor parte de larecolección de muestras e información proviene de la superficie

• Considerar la reingeniera del Estudio de Suelos como se conoce en la Tierra.

• El desarrollo de nuevos sistemas y parámetrosde medición resultaría en unanueva clasificación de los suelosque permitiría entender mejor lo queel suelo marciano puede ofrecer encuanto a mineralogía, fertilidad de suelosy los elementos necesarios paraalbergar la vida.

Futuras Misiones Internacionales a Marte

 

Año Nombre País Propósito 2013 MAVEN USA Pérdida de gases atmosféricos al espacio2016 ExoMars NASA/JPL Análísis de atmósfera, nuevo sistema de

ESA aterrizaje, telecomunicaciones2018 Mars 2018 NASA Aterrizaje de 2 exploradores, recolección de

muestras de rocas y suelo para ser recogidas por otro explorador en el futuro

2020- MSL NASA/ESA Traer las muestras recolectadas para análisis 2030 en la Tierra a más tardar en 20272025 USA Exploración tripulada a un asteroide y la Luna> 2030 USA Exploración tripulada de Marte…

Nuevos Exploradores

• “Curiosity”, España (2009) y JPL (pendiente)• Estación meteorológica• 900 Kg.• US$ 2,000 millones• Analizará mineralogía, atmósfera,• Radiación superficial, etc.• Descenso con retrocohetes• Vida útil: 2 años marcianos

Sagan Memorial Station - Marte

“Dare, dream, believe, achieve…”“Atrévete, sueña, confía, alcanza…”

Foto por “Sojourner”en posición Sol 6A lado de la roca “Yogi”